KR20140080491A - New and stable aqueous hybrid binder - Google Patents

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롬 앤드 하스 캄파니
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Abstract

본 발명은 변형 없이 간단히 가공되는 안정한 신규 콜로이드성 실리카 함유 폴리머성 결합제, 및 합리적이면서 관리가능한 비용으로 더욱 효율적인 오염 저항성/제거 기능을 가지는 신규 코팅 조성물, 특히, 수성 코팅 조성물을 제공한다.The present invention provides novel stable colloidal silica-containing polymeric binders that are simply processed without modification, and novel coating compositions, particularly aqueous coating compositions, that have more efficient pollution resistance / removal capabilities at a reasonable and manageable cost.

Description

안정한 신규 수성 하이브리드 결합제{NEW AND STABLE AQUEOUS HYBRID BINDER}[0001] The present invention relates to a stable new aqueous hybrid binder,

본 발명은 콜로이드성 실리카를 함유하는 안정한 수성 하이브리드 결합제, 및 그의 용도에 관한 것이다.The present invention relates to stable aqueous hybrid binders containing colloidal silica, and uses thereof.

콜로이드성 실리카는, 예컨대 다양한 물질의 내마모성 및 내수성뿐만 아니라 접착성 개선을 위해 오랫동안 코팅 물질로서 사용되어 오고 있다. 그러나, 이들 분산물, 특히 고농축 콜로이드성 실리카 분산물은 실리카의 겔화나 침전이 쉬워서 오랜 기간 저장하는 것이 불가능하다.Colloidal silicas have long been used as coating materials for improved adhesion, as well as wear resistance and water resistance of various materials. However, these dispersions, especially highly concentrated colloidal silica dispersions, are difficult to store for a long period of time because of easy gelation and precipitation of the silica.

폴리머 코팅중의 콜로이드성 실리카는 내스크래치성, UV 보호 또는 전도성과 같은 특성들을 목표하는 바로 개선할 수 있다. 콜로이드성 실리카의 분산 및 표면 개질의 조절이 코팅의 투명한 외관 및 그의 특성을 결정한다.The colloidal silica in the polymer coating can be modified immediately aiming at properties such as scratch resistance, UV protection or conductivity. Control of dispersion and surface modification of the colloidal silica determines the clear appearance of the coating and its properties.

종래 콜로이드성 실리카를 코팅 조성물 제제에 도입하기 위해 다양한 방법들이 추구되어 왔다. 콜로이드성 실리카는 수지 또는 경화제 성분이나, 또는 적용준비가 된 코팅 조성물로 직접 혼합될 수 있다. 수성 시스템에서는 콜로이드성 실리카가 수성상에 분산될 가능성이 있다. 결합제 성분의 하나로 콜로이드성 실리카의 동소 제조, 및 수지 또는 경화제 성분에 대한 표면 조절이 추가로 기술되었다.Conventional methods have been pursued to introduce colloidal silica into coating composition formulations. The colloidal silica can be mixed directly with the resin or curing agent component, or with the coating composition ready for application. In aqueous systems colloidal silica is likely to be dispersed in the aqueous phase. The preparation of the colloidal silica as one of the binder components and the surface control for the resin or curing agent component has been further described.

실질적인 관점에서, 콜로이드성 실리카를 안정한 마스터배치로서 하나의 성분에 분산시켜 래커 제제의 간단한 취급 용이성 및 장기 저장 안정성을 보장하는 것이 유리하다. 최종 사용시, 콜로이드성 실리카는 또한 미분 방식으로 용이하게 분산될 수 있어서 투명성, 내스크래치성 또는 전도성과 같은 유리한 특성들을 얻을 수 있어야 한다.From a practical point of view, it is advantageous to disperse the colloidal silica in one component as a stable masterbatch to ensure ease of handling of the lacquer formulation and long-term storage stability. In the final use, the colloidal silica can also be easily dispersed in a finely divided manner, so that advantageous properties such as transparency, scratch resistance or conductivity can be obtained.

실제로, 콜로이드성 실리카는 통상 경화 직전에 경화제 및 수지의 수지 성분, 수성상 또는 최종 혼합물에 분산된다. 일반적으로, 이를 위해서는 콜로이드성 실리카의 표면을 접착제 또는 코팅 조성물의 특정 매트릭스에 맞추어 조정하는 것이 필요하다. 개질된 콜로이드성 실리카를 단순 혼합하는데 있어서 단점은 완전한 제제, 즉 모든 제제 성분의 안정성에 의존한다는 것이다. 하나의 파라미터에 변동이 있으면 성분들이 분리될 수 있다(Pilotek, Steffen; Tabellion, Frank (2005), European 코팅 Journal, 4, 170 et seq.).In practice, the colloidal silica is usually dispersed in the resin component, the aqueous phase or the final mixture of the curing agent and the resin just prior to curing. Generally, this requires adjusting the surface of the colloidal silica to a specific matrix of adhesive or coating composition. A disadvantage of simple mixing of the modified colloidal silica is that it depends on the stability of the complete preparation, i. E., All formulation components. If there is variation in one parameter, the components can be separated (Pilotek, Steffen, Tabellion, Frank (2005), European Coating Journal, 4, 170 et seq.).

US20090163618A1호는 실란-개질된 폴리머성 결합제 및 무기 나노입자를 기반으로 한 수성 결합제 분산물, 그의 제조방법 및 고품질 코팅, 특히 투명 래커를 제조하기 위한 그의 용도를 청구한다.US20090163618A1 claims an aqueous binder dispersion based on silane-modified polymeric binders and inorganic nanoparticles, a process for its preparation and its use for producing high quality coatings, in particular transparent lacquers.

WO2001018081A1호는 중합 생성물과 미세 무기 고체 물질로 이루어진 복합 입자의 수성 분산물의 제조 방법을 청구한다. 상기 방법에 따르면, 적어도 하나의 에틸렌성 불포화 모노머가 수성 매질에 분산되고, 적어도 하나의 분산된 미세 무기 고체 물질 및 적어도 하나의 분산제의 존재 하에 적어도 하나의 래디칼 중합 개시제를 사용함으로써 래디칼 수성 에멀젼 중합 방법에 따라 중합된다.WO2001018081A1 claims a process for preparing an aqueous dispersion of composite particles consisting of a polymerization product and a micro-inorganic solid material. According to this method, at least one ethylenically unsaturated monomer is dispersed in an aqueous medium, and at least one radical polymerization initiator is used in the presence of at least one dispersed fine inorganic solid material and at least one dispersing agent, .

선행기술의 방법은 폴리머의 특수 실란화, 또는 특정 분산제의 존재 하에 동소 중합을 필요로 한다.Prior art methods require special silanization of the polymer, or isomerization in the presence of a specific dispersant.

따라서, 당 기술분야에서는 변형 없이 새로우면서 간단히 처리되는 안정한 콜로이드성 실리카 함유 폴리머성 결합제, 및 합리적이면서 관리가능한 비용으로 더욱 효율적인 오염 저항성/제거 기능을 가지는 신규 코팅 조성물, 특히, 수성 코팅 조성물이 여전히 요구된다.Thus, there remains a need in the art for a stable, colloidal silica-containing, polymeric binder that is new and simply handled without modification, and new coating compositions, particularly aqueous coating compositions, that have more efficient pollution resistance / do.

발명의 설명DESCRIPTION OF THE INVENTION

본 발명은 a) 공중합 단위로서 적어도 하나의 작용 그룹을 가지는 에틸렌성 불포화 모노머를, 폴리머의 건조 중량을 기준으로 한 중량으로 1 내지 10 wt% 포함하는 적어도 하나의 수분산성 또는 수용성 폴리머; 및 b) 적어도 하나의 콜로이드성 실리카를 포함하고; 여기서 수분산성 또는 수용성 폴리머의 표면 산가는 1.0 내지 4.0 mg KOH/건조 폴리머 g이고, 세럼상(serum phase) 산가는 0 내지 2.3 mg KOH/건조 폴리머 g이며, 최종 pH 값이 중화제 사용으로 8.5 이상으로 조절된 안정한 수성 하이브리드 결합제를 제공한다.The present invention provides a composition comprising: a) at least one water dispersible or water soluble polymer comprising, as copolymerized units, ethylenically unsaturated monomers having at least one functional group, in an amount of 1 to 10 wt%, based on the dry weight of the polymer; And b) at least one colloidal silica; Wherein the surface acid value of the water dispersible or water soluble polymer is 1.0 to 4.0 mg KOH / dry polymer g, the serum phase acid value is 0 to 2.3 mg KOH / dry polymer g, and the final pH value is at least 8.5 To provide a controlled, stable aqueous hybrid binder.

본 발명은 또한 결합제를 포함하는 코팅 조성물을 제공한다.The present invention also provides a coating composition comprising a binder.

상세한 설명details

본 발명의 조성물중의 성분들을 기술하는데 있어서, 괄호를 포함하고 있는 모든 어구는 그 안에 있는 삽입물을 포함하거나, 삽입물이 생략되거나, 또는 둘 다를 포괄함을 의미한다. 예를 들어, "(코)폴리머" 어구는 폴리머, 코폴리머 및 이들의 혼합물을 선택적으로 포함한다; "(메트)아크릴레이트" 어구는 아크릴레이트, 메타크릴레이트 및 이들의 혼합물을 의미한다.In describing the components in the compositions of the present invention, all phrases containing parentheses are intended to encompass inserts therein, inserts being omitted, or both. For example, the phrase "(co) polymer" optionally includes polymers, copolymers, and mixtures thereof; The term "(meth) acrylate" means acrylate, methacrylate, and mixtures thereof.

본 원에 사용된 용어 "수성"은 물 또는 혼합물의 중량을 기준으로 50 wt% 이하의 수혼화성 용매와 혼합되는 물을 의미한다.The term "aqueous" as used herein means water which is mixed with not more than 50 wt% water-miscible solvent, based on the weight of the water or mixture.

본 원에 사용된 용어 "폴리머"는 수지 및 코폴리머를 포함한다.The term "polymer" as used herein includes resins and copolymers.

본 원에 사용된 용어 "아크릴"은 (메트)아크릴산, (메트)알킬 아크릴레이트, (메트)아크릴아미드, (메트)아크릴로니트릴 및 이의 변형된 형태 예를 들면, (메트)하이드록시알킬 아크릴레이트 등을 의미한다.The term "acryl ", as used herein, refers to (meth) acrylic acid, (meth) alkyl acrylate, (meth) acrylamide, (meth) acrylonitrile and modified forms thereof, Rate and so on.

본원에서 사용된 용어 "평균 입자 크기(또는 직경)"은 달리 제시되지 않으면, MULTISIZERTM 3 코울터 계수기(Beckman Coulter, Inc., Fullerton, CA)를 제조업자의 추천 절차로 사용하여 전기적 임피던스로 측정된 입자 분포의 중간 입자 크기(또는 직경)를 가리킨다. 중간은 분포된 입자의 50 wt%가 중간 보다 작고 분포된 입자의 50 wt%가 중간 보다 큰 크기로서 정의된다. 이는 부피 평균 입자 크기이다.The term "average particle size (or diameter)" as used herein, unless otherwise indicated, is measured using a MULTISIZER TM 3 Coulter counter (Beckman Coulter, Inc., Fullerton, Calif. Refers to the median particle size (or diameter) of the particle distribution. The medium is defined as 50 wt% of the distributed particles being smaller than the medium and 50 wt% of the distributed particles being larger than the medium. This is the volume average particle size.

본원에서 사용된 용어 "Tg"는 달리 제시되지 않으면 20 ℃/분의 가열 속도를 사용하고 서모그램에서 변곡점을 Tg 값으로서 취해 시차주사열량계(DSC)로 측정된 유리전이온도를 의미한다. 용어 "계산된 Tg"는 폭스(Fox) 식(T.G. Fox, Bull. Am. Physics Soc., Volume 1, Issue No. 3, page 123(1956))을 이용하여 결정된 폴리머의 Tg를 가리킨다. 호모폴리머의 Tg는, 예를 들어, "Polymer Handbook", edited by J. Brandrup and E.H. Immergut, Interscience Publishers]에서 확인할 수 있다. 다단계 폴리머인 경우, 보고된 Tg 값은 서모그램에서 관측된 변곡점의 가중 평균일 것이다. 예를 들어, -43 ℃에서 하나 및 68 ℃에서 하나의 두 DSC 변곡점을 가지는 80% 소프트 제1 단계 및 20% 하드 제2 단계 폴리머로 구성된 2 단계 폴리머는 보고된 Tg가 -20.8 ℃일 것이다.As used herein, the term "Tg " means the glass transition temperature measured with a differential scanning calorimeter (DSC) using a heating rate of 20 [deg.] C / min unless otherwise indicated and taking the inflection point as the Tg value in the thermogram. The term "calculated Tg" refers to the Tg of a polymer determined using the Fox equation (T. G. Fox, Bull. Am. Physics Soc., Volume 1, Issue No. 3, page 123 (1956)). The Tg of the homopolymer can be determined, for example, in "Polymer Handbook", edited by J. Brandrup and E.H. Immergut, Interscience Publishers]. For multistage polymers, the reported Tg value will be a weighted average of the inflection points observed in the thermogram. For example, a two-stage polymer consisting of an 80% soft first stage and a 20% hard second stage polymer with one DSC inflection point at 68 ° C and one at -43 ° C will have a reported Tg of -20.8 ° C.

용어 "산가"는 건조 폴리머의 양당, 전위차적정 산-염기 적정 곡선의 일차 도함수의 두 피크 간에 얼마만큼의 수산화칼륨이 필요한지로 결정되는 산의 양을 가리킨다.The term "acid value" refers to the amount of acid determined by how much potassium hydroxide is needed between two peaks of the first derivative of the titration curve - the titration titration acid-base titration curve per dry polymer.

본 발명의 수성 하이브리드 결합제는 평균 입자 직경 50 내지 800 nm, 최소 막 형성 온도 -35 ℃ 내지 60 ℃, 및 표면 산가 1.0 내지 4.0 mg KOH/건조 폴리머 g, 세럼상 산가 0 내지 2.3 mg KOH/건조 폴리머 g인 하나 이상의 수분산성 또는 수용성 폴리머를 함유한다.The aqueous hybrid binder of the present invention has an average particle diameter of 50 to 800 nm, a minimum film forming temperature of -35 占 폚 to 60 占 폚, and a surface acid value of 1.0 to 4.0 mg KOH / dry polymer g, a serum acid value of 0 to 2.3 mg KOH / g of at least one water dispersible or water soluble polymer.

코폴리머의 합성 동안, 산이 세럼상, 입자 표면에 분포되거나, 입자내에 묻힌다. 표면 산가는 입자 표면에 분포된 산 부분으로서 정의되며, 세럼상 산가는 세럼상에 분포된 산 부분으로서 정의된다. 세럼상 산 부분은 분리되고, 라텍스의 스피닝 다운(spinning down)(원심분리법 사용)으로 수집되며, 염화수소 용액으로 프로톤화된다. 이어, 라텍스는 물에 재분산되고, 염화수소 용액으로 프로톤화된다. 처리 후, 상기 폴리머의 표면 산가 및 세럼상 산가는 수산화칼륨(KOH) 추가량과 전기 전도성 간 관계 그래프를 작성하여 별도로 측정될 수 있다. 표면 산가 및 세럼상 산가는 적정 곡선의 일차 도함수 두 피크 사이에서 KOH 추가량으로부터 계산될 수 있다.During the synthesis of the copolymer, the acid is distributed on the surface of the particles, on the surface of the particles, or embedded in the particles. The surface acid is defined as the acid part distributed on the particle surface, and the acidic acid in the serum is defined as the acid part distributed on the serum. The seramic acid moiety is separated, collected by spinning down of the latex (using centrifugation), and protonated with a solution of hydrogen chloride. The latex is then redispersed in water and protonated with a hydrogen chloride solution. After the treatment, the surface acid value and the serum acid value of the polymer can be measured separately by plotting the relationship between the amount of addition of potassium hydroxide (KOH) and the electroconductivity. The surface acid number and the acid number in the serum can be calculated from the KOH addition between two peaks of the first derivative of the titration curve.

본 발명에서, 표면 산가가 1.0 내지 4.0 mg KOH/건조 폴리머 g이고 세럼상 산가가 0 내지 2.3 mg KOH/건조 폴리머 g인 수분산성 또는 수용성 폴리머가 사용된다. 더욱 바람직하게는, 표면 산가가 1.75 내지 3.43 mg KOH/건조 폴리머 g이고, 세럼상 산가가 0.07-1.5 mg KOH/건조 폴리머 g인 수분산성 또는 수용성 폴리머가 사용된다.In the present invention, a water-dispersible or water-soluble polymer having a surface acid value of 1.0 to 4.0 mg KOH / dry polymer g and a serum acid value of 0 to 2.3 mg KOH / dry polymer g is used. More preferably, a water-dispersible or water-soluble polymer having a surface acid value of 1.75 to 3.43 mg KOH / dry polymer g and a serum acid value of 0.07 to 1.5 mg KOH / dry polymer g is used.

수분산성 또는 수용성 폴리머는 에틸렌성 불포화 비이온성 모노머로부터 공중합된다. 이 경우, "비이온성 모노머"는 공중합 모노머 잔기가 pH 1 내지 14 사이에서 이온 전하를 갖지 않음을 의미한다. 본 발명에 사용되는 에틸렌성 불포화 비이온성 모노머는, 예를 들어, (메트)아크릴 에스테르 모노머 (여기서, (메트)아크릴 에스테르는 메타크릴 에스테르 또는 아크릴 에스테르를 나타내고, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 데실 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 이소데실 메타크릴레이트, 라우릴 메타크릴레이트, 하이드록시에틸 메타크릴레이트, 하이드록시프로필 메타크릴레이트를 포함한다); (메트)아크릴로니트릴; (메트)아크릴아미드; 아미노-작용 및 우레이도-작용 모노머; 아세토아세테이트-작용 그룹을 가지는 모노머; 스티렌 및 치환된 스티렌; 부타디엔; 에틸렌, 프로필렌, α-올레핀, 예컨대 1-데센; 비닐 아세테이트, 비닐 부티레이트, 비닐 베르사테이트 및 기타 비닐 에스테르; 및 비닐 모노머, 예컨대 비닐 클로라이드, 비닐리덴 클로라이드를 포함한다.The water dispersible or water soluble polymer is copolymerized from ethylenically unsaturated nonionic monomers. In this case, "nonionic monomer" means that the copolymerized monomer residue has no ionic charge between pH 1 and 14. [ The ethylenically unsaturated nonionic monomer used in the present invention is, for example, a (meth) acrylic ester monomer, wherein the (meth) acrylic ester is a methacrylic ester or an acrylic ester, and includes methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl Acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, decyl acrylate, lauryl acrylate, methyl methacrylate, butyl methacrylate, isodecyl methacrylate, lauryl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxy Propyl methacrylate); (Meth) acrylonitrile; (Meth) acrylamide; Amino-functional and ureido-functional monomers; Monomers having acetoacetate-functional groups; Styrene and substituted styrene; butadiene; Ethylene, propylene,? -Olefins such as 1-decene; Vinyl acetate, vinyl butyrate, vinyl versatate and other vinyl esters; And vinyl monomers such as vinyl chloride, vinylidene chloride.

본 발명의 수분산성 또는 수용성 폴리머는 카복실, 카복실산 무수물, 하이드록실, 아미드, 설포네이트, 포스포네이트 및 이들의 혼합물중에서 선택되는 적어도 하나의 작용 그룹을 가지는 에틸렌성 불포화 모노머를 폴리머의 건조 중량을 기준으로 한 중량으로 10 wt% 이하, 바람직하게는 5 wt% 이하, 더욱 바람직하게는 2.5 wt% 이하로 추가로 포함한다. 이러한 종류의 모노머의 예로서는 에틸렌성 불포화 카복실산 또는 디카복실산, 특히 아크릴 또는 메타크릴산, 이타콘산, 말레산, 또는 아미드, 특히 상기 언급된 카복실산의 N-알킬올아미드 또는 하이드록시알킬 에스테르, 예컨대 (메트)아크릴아미드, N-메틸올(메트)아크릴아미드, 2-하이드록시에틸(메트) 아크릴아미드, 하이드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 및 하이드록시프로필 (메트)아크릴레이트가 있다. 더욱 바람직하게는, 작용 모노머는 메틸 아크릴산, 아크릴산, 아크릴아미드, 메타크릴아미드이다. 가장 바람직하게는, 작용 모노머는 메틸 아크릴산이다.The water-dispersible or water-soluble polymer of the present invention is prepared by polymerizing an ethylenically unsaturated monomer having at least one functional group selected from carboxyl, carboxylic acid anhydride, hydroxyl, amide, sulfonate, phosphonate and mixtures thereof, By weight to 10 wt% or less, preferably 5 wt% or less, more preferably 2.5 wt% or less. Examples of these types of monomers are ethylenically unsaturated carboxylic acids or dicarboxylic acids, in particular acrylic or methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, or amides, in particular N-alkylolamides or hydroxyalkyl esters of the abovementioned carboxylic acids, Acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, 2-hydroxyethyl (meth) acrylamide, hydroxyethyl (meth) acrylate, and hydroxypropyl (meth) acrylate. More preferably, the working monomers are methyl acrylate, acrylic acid, acrylamide, methacrylamide. Most preferably, the working monomer is methyl acrylate.

임의로, 코폴리머는 공중합 단위로서, 적어도 하나의 알콕시실란 작용기, 바람직하게는 가수분해성 알콕시실란 작용기를 가지는 적어도 하나의 에틸렌성 불포화 모노머를 0 내지 0.5 wt%, 바람직하게는 0.05 wt% 내지 0.4 wt%, 더욱 바람직하게는 0.1 wt% 내지 0.3 wt% 추가로 포함할 수 있다. 알콕시실란 작용성 모노머는, 예를 들어, 비닐트리알콕시실란, 예컨대 비닐트리메톡시실란; 알킬비닐디알콕시실란; (메트)아크릴옥시알킬트리알콕시-실란;, 예컨대 (메트)아크릴옥시에틸트리메톡시실란 및 (메트)아크릴옥시프로필-트리메톡시실란; 및 그의 유도체를 포함한다.Optionally, the copolymer comprises, as copolymerized units, from 0 to 0.5 wt%, preferably from 0.05 wt% to 0.4 wt% of at least one ethylenically unsaturated monomer having at least one alkoxysilane functionality, preferably a hydrolysable alkoxysilane functionality, , More preferably from 0.1 wt% to 0.3 wt%. Alkoxysilane functional monomers include, for example, vinyltrialkoxysilanes such as vinyltrimethoxysilane; Alkyl vinyl dialkoxysilanes; (Meth) acryloxyalkyltrialkoxy-silanes, such as (meth) acryloxyethyltrimethoxysilane and (meth) acryloxypropyl-trimethoxysilane; And derivatives thereof.

알콕시실란 작용기 모노머는 코폴리머의 공중합 도중, 또는 적어도 하나의 에틸렌성 불포화 비이온성 모노머와 적어도 하나의 알콕시실란-가능 전구체 모노머의 공중합 후 첨가될 수 있다. 여기서 "알콕시실란-가능(alkoxysilane-capable) 전구체 모노머"는 공중합 후, 코폴리머, 예를 들어, 공중합 단위로서 에폭시 실란 또는 아미노 실란을 함유하는 코폴리머에 결합된 알콕시실란-함유 작용 그룹을 제공하기 위해 알콕시실란 함유 화합물과 반응하여 실란 함유 코폴리머를 형성할 수 있는 반응성 그룹을 가지는 모노머를 가리킨다.The alkoxysilane functional monomer may be added during copolymerization of the copolymer, or after copolymerization of at least one ethylenically unsaturated nonionic monomer and at least one alkoxy silane-capable precursor monomer. As used herein, the term "alkoxysilane-capable precursor monomer" refers to an alkoxysilane-capable precursor monomer that, after copolymerization, provides an alkoxysilane-containing functional group bonded to a copolymer, e. G., A copolymer containing epoxysilane or aminosilane, Quot; refers to a monomer having a reactive group capable of reacting with the alkoxysilane-containing compound to form a silane-containing copolymer.

코폴리머를 제조하기 위해 이용되는 중합 기술은 당업계에, 예를 들어 에멀젼 중합으로 익히 알려졌다. 에멀젼 중합 공정에서, 통상적인 계면활성제, 이를테면 음이온성 및/또는 비이온성 유화제, 예를 들어 알킬, 아릴 또는 알킬아릴 설페이트, 설포네이트 또는 포스페이트의 알칼리 금속 또는 암모늄염; 알킬 설폰산; 설포숙시네이트염; 지방산; 에틸렌성 불포화 계면활성제 모노머; 및 에톡실화 알콜 또는 페놀이 사용될 수 있다. 사용된 계면활성제의 양은 일반적으로 모노머 중량을 기준으로 0.1 내지 6 중량%이다. 열 또는 산화환원 개시 방법이 이용될 수 있다. 반응 온도는 전형적으로 반응 전 공정을 통해 100 ℃ 미만의 온도로 유지된다. 30 내지 95 ℃의 반응 온도가 바람직하며, 50 내지 90 ℃의 반응 온도가 보다 바람직하다. 모노머 혼합물은 니트(neat)하게 또는 수중 에멀젼으로 첨가될 수 있다. 모노머 혼합물은 반응 기간동안 1회 이상 첨가 방식으로 또는 연속적으로, 선형적으로 또는 비선형적으로 또는 이들의 조합 방식으로 첨가될 수 있다.The polymerization techniques used to prepare the copolymers are well known in the art, for example by emulsion polymerization. In emulsion polymerization processes, conventional surfactants, such as alkali metal or ammonium salts of anionic and / or nonionic emulsifiers, such as alkyl, aryl or alkylaryl sulfates, sulfonates or phosphates; Alkyl sulfonic acids; Sulfosuccinate salt; fatty acid; Ethylenically unsaturated surfactant monomers; And ethoxylated alcohols or phenols may be used. The amount of surfactant used is generally from 0.1 to 6% by weight, based on the weight of the monomer. A thermal or redox initiation method may be used. The reaction temperature is typically maintained at a temperature below 100 占 폚 through the pre-reaction step. The reaction temperature is preferably from 30 to 95 캜, more preferably from 50 to 90 캜. The monomer mixture may be added neat or in water emulsion. The monomer mixture may be added one or more times during the reaction period in an addition manner or continuously, linearly or non-linearly, or a combination thereof.

통상적인 자유 래디칼 개시제, 예를 들어 과산화수소, 과산화나트륨, 과산화칼륨, t-부틸 하이드로퍼옥사이드, 큐멘 하이드로퍼옥사이드, 암모늄 및/또는 알칼리 금속 퍼설페이트, 과붕산나트륨, 과인산 및 이들의 염, 과망간산칼륨 및 퍼옥시이황산의 암모늄 또는 알칼리 금속염 등이 총 모노머의 중량에 대해 전형적으로 0.01 내지 3.0 중량%의 수준으로 사용될 수 있다. 적절한 환원제, 예를 들어 소듐 설폭실레이트 포름알데하이드, 아스코르브산, 이소아스코르브산, 황-함유 산의 알칼리 금속 및 암모늄 염, 예컨대 소듐 설파이트, 바이설파이트, 티오설페이트, 하이드로설파이트, 설파이드, 하이드로설파이드 또는 디티오나이트, 포르마딘설핀산, 하이드록시메탄설폰산, 아세톤 바이설파이트, 에탄올아민과 같은 아민, 글리콜산, 글리옥실산 하이드레이트, 락트산, 글리세르산, 말산, 타르타르산 및 상기 산들의 염과 커플링된 동일한 개시제를 사용한 산화환원 시스템이 사용될 수 있다. 철, 구리, 망간, 은, 백금, 바나듐, 니켈, 크롬, 팔라듐 또는 코발트의 산화환원 반응 촉매화 금속염이 사용될 수 있다. 금속용 킬레이트제가 임의로 사용될 수 있다.Typical free radical initiators such as hydrogen peroxide, sodium peroxide, potassium peroxide, t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, ammonium and / or alkali metal persulfate, sodium perborate, superphosphate and salts thereof, potassium permanganate And ammonium or alkali metal salts of peroxy sulfuric acid, and the like, can be used at levels of typically from 0.01 to 3.0% by weight, based on the weight of the total monomers. Suitable reducing agents include, for example, sodium sulfoxylate formaldehyde, ascorbic acid, isoascorbic acid, alkali metal and ammonium salts of sulfur-containing acids such as sodium sulfite, bisulfite, thiosulfate, hydrosulfite, Amides such as sulfide or dithionite, formadinedisulfonic acid, hydroxymethanesulfonic acid, acetone bisulfite, ethanolamine, glycolic acid, glyoxylic acid hydrate, lactic acid, glyceric acid, malic acid, tartaric acid and salts of these acids A redox system using the same initiator that is coupled to < / RTI > Redox reaction catalyzed metal salts of iron, copper, manganese, silver, platinum, vanadium, nickel, chromium, palladium or cobalt may be used. Chelating agents for metals may optionally be used.

완충제가 임의로 본 발명에 사용된다. 이는 일종의 염이며, 중합 반응 동안 공정 pH 값을 조절하기 위해 사용된다. 일반적인 완충제 염은 인산염, 시트르산염, 중탄산아세테트산염 및 탄산염을 포함한다. 카운터 이온은 나트륨, 칼륨 및 암모늄 이온일 수 있다. 완충제는 전체 반응 기간의 대부분 또는 전부에 걸쳐, 또는 반응 기간의 제한된 부분(들) 동안 1회 이상의 첨가로 또는 연속적으로, 선형이거나 아닌 상태로 첨가될 수 있다. 공정 pH 값은 완충제를 사용하여 2 내지 7 사이로 조절될 수 있다. 바람직한 공정 pH 값은 2 내지 5이다. 더욱 바람직한 공정 pH 값은 2 내지 4이다.A buffer is optionally used in the present invention. It is a kind of salt and is used to control the process pH value during the polymerization reaction. Common buffer salts include phosphates, citrates, bicarbonates, acetates and carbonates. Counter ions may be sodium, potassium, and ammonium ions. The buffer may be added in most or all of the entire reaction period, or in one or more additions during the limited portion (s) of the reaction period or continuously, linearly or not. The process pH value can be adjusted between 2 and 7 using a buffer. The preferred process pH value is 2 to 5. A more preferred process pH value is 2 to 4.

사슬이동제, 예를 들어 테트라브로모메탄과 같은 할로겐 화합물; 알릴 화합물; 또는 알킬 티오글리콜레이트, 알킬 머캅토알카노에이트 및 C4-C22 선형 또는 분지형 알킬 머캅탄과 같은 머캅탄이 에멀젼 폴리머의 분자량을 낮추고/낮추거나, 임의의 자유 래디칼 발생 개시제(들)로 얻은 것과 상이한 분자량 분포를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 사슬이동제(들)는 전체 반응 기간의 대부분 또는 전부에 걸쳐, 또는 반응 기간의 제한된 부분(들) 동안 케틀 충전물 및 잔류 모노머 감소 단계에서 1회 이상의 첨가로 또는 연속적으로, 선형이거나 아닌 상태로 첨가될 수 있다. 사슬이동제는 전형적으로 수성 코폴리머 분산물을 형성하기 위해 사용된 모노머의 총 중량에 대해 0 내지 5 wt%의 양으로 사용된다. 바람직한 사슬이동제 수준은 수성 코폴리머 분산물을 형성하기 위해 사용된 모노머의 총 몰수에 대해 0.01 내지 0.5, 더욱 바람직하게는 0.02 내지 0.4 및 가장 바람직하게는 0.05 내지 0.2 몰%이다.Chain transfer agents, for example, halogen compounds such as tetrabromomethane; An allyl compound; Or alkylthioglycolate, alkylmercaptocarnonate and mercaptans such as C 4 -C 22 linear or branched alkyl mercaptans can be used to lower / lower the molecular weight of the emulsion polymer or to lower the molecular weight of the emulsion polymer obtained with any free radical generation initiator May be used to provide a different molecular weight distribution. The chain transfer agent (s) may be added in one or more additions or continuously, linearly or non-linearly throughout most or all of the overall reaction period, or in the kettle filler and residual monomer reduction stages during the limited portion (s) of the reaction period . The chain transfer agent is typically used in an amount of 0 to 5 wt% based on the total weight of the monomers used to form the aqueous copolymer dispersion. Preferred chain transfer agent levels are from 0.01 to 0.5, more preferably from 0.02 to 0.4 and most preferably from 0.05 to 0.2 mole percent, based on the total moles of monomers used to form the aqueous copolymer dispersion.

본 발명의 다른 구체예에 있어서, 수성 에멀젼 폴리머는 조성이 상이한 적어도 두 단계가 순차적인 방식으로 중합되는 다단 에멀젼 중합 공정으로 제조될 수 있다. 이러한 공정으로 간혹 적어도 두 상호 비상용성 폴리머 조성물이 형성되어 폴리머 입자내에 적어도 두개의 상이 생길 수 있다. 이러한 입자는 다양한 기하구조 또는 형태의 2 이상의 상, 예를 들어, 코어/쉘 또는 코어/피복(sheath) 입자, 쉘 상이 코어를 불완전하게 캡슐화하고 있는 코어/쉘 입자, 다중 코어를 갖는 코어/쉘 입자 및 상호관통 네트워크 입자로 구성된다. 이들 모두에서, 입자 표면적 대부분은 적어도 하나의 외부상으로 구성될 것이며, 입자의 내부는 적어도 하나의 내부상으로 구성될 것이다. 각 단계의 다단 에멀젼 폴리머는 에멀젼 폴리머에 대해 본 원에서 상술된 것과 동일한 모노머, 계면활성제, 사슬이동제 등을 함유할 수 있다. 다단 폴리머 입자의 경우 본 발명을 위한 Tg는 단계 또는 그 안의 상의 수에 상관없이 에멀젼 폴리머의 총 조성을 이용하여 본 원에 상세히 기술된 바와 같은 폭스식으로 계산될 수 있다. 유사하게, 다단 폴리머 입자의 경우 모노머의 양은 단계 또는 그 안의 상의 수에 상관없이 에멀젼 폴리머의 총 조성을 이용하여 계산될 것이다. 예를 들어, 제1 단계 조성물은 주로 스티렌으로 구성되고, 제2 단계는 본 발명에 기술된 조성물로 구성된다. 또한, 코폴리머 입자의 코어는 중공(즉, 공기 공극)일 수 있다. 이러한 다단 에멀젼 폴리머를 제조하기 위해 이용되는 중합 기술은 당업계에 공지되었으며, 예를 들면, 미국 특허 제4,325,856호; 4,654,397호; 및 4,814,373호가 예시된다. 바람직하게, 모노머는 다단 에멀젼 중합의 한 단계에만 함유된다. In another embodiment of the present invention, the aqueous emulsion polymer may be prepared by a multi-stage emulsion polymerization process in which at least two stages differing in composition are polymerized in a sequential manner. Such processes sometimes result in the formation of at least two mutually incompatible polymer compositions resulting in at least two phases within the polymer particles. Such particles may be comprised of two or more phases of various geometries or shapes, for example, core / shell or core / sheath particles, core / shell particles in which the shell phase is incompletely encapsulating the core, Particles and interconnected network particles. In all of these, the majority of the particle surface area will consist of at least one external phase, and the interior of the particle will consist of at least one internal phase. The multistage emulsion polymer in each step may contain the same monomers, surfactants, chain transfer agents, and the like, as described herein above for the emulsion polymer. For multistage polymer particles, the Tg for the present invention can be calculated in Fox form as described in detail herein using the total composition of the emulsion polymer, regardless of the number of phases or phases therein. Similarly, for multistage polymer particles, the amount of monomer will be calculated using the total composition of the emulsion polymer, regardless of the number of phases or phases therein. For example, the first stage composition consists predominantly of styrene and the second stage consists of the composition described in the present invention. In addition, the core of the copolymer particles may be hollow (i.e., air voids). The polymerization techniques used to prepare such multistage emulsion polymers are well known in the art and are described, for example, in U.S. Patent Nos. 4,325,856; 4,654,397; And 4,814,373. Preferably, the monomers are contained only in one stage of the multistage emulsion polymerization.

코폴리머 분산물 입자의 평균 입경은 BI-90 입자 사이저(Sizer)로 측정된 경우 50 내지 350 나노미터, 바람직하게는 50 내지 300 나노미터이다. The average particle size of the copolymer dispersion particles is from 50 to 350 nanometers, preferably from 50 to 300 nanometers, as measured by a BI-90 particle sizer.

본원에서 실리카 졸로도 또한 칭해지는 콜로이드성 실리카 입자, 예를 들어 침전 실리카, 마이크로 실리카(실리카 흄(fume)), 발열성 실리카(흄드(fumed) 실리카) 또는 충분한 순도를 가지는 실리카 겔, 및 이들의 혼합물로부터 유도될 수 있다.Colloidal silica particles, also referred to herein as silica sols, such as precipitated silica, microsilica (silica fume), pyrogenic silica (fumed silica), or silica gels with sufficient purity, Lt; / RTI >

본 발명에 따른 콜로이드성 실리카 입자 및 실리카 졸은 개질될 수 있으며, 입자 및/또는 연속상으로 존재할 수 있는 다른 원소, 예컨대 아민, 알루미늄 및/또는 붕소를 함유할 수 있다. 붕소-개질된 실리카 졸은 예를 들어 미국 특허 제2,630,410호에 기술되어 있다. 알루미늄 개질된 실리카 입자는 적합하게는 약 0.05 내지 약 3 wt%, 바람직하게는 약 0.1 내지 약 2 wt%의 Al2O3 함량을 가진다. 알루미늄 개질된 콜로이드성 실리카의 제조 과정은 예를 들어 ["The Chemistry of Silica", by Iler, K. Ralph, pages 407-409, John Wiley & Sons (1979)] 및 미국 특허 제25,368,833호에 추가로 기술되어 있다. The colloidal silica particles and silica sol according to the present invention may be modified and contain other elements which may be present in the particles and / or in the continuous phase, such as amine, aluminum and / or boron. Boron-modified silica sols are described, for example, in U.S. Patent No. 2,630,410. The aluminum-modified silica particles suitably have an Al 2 O 3 content of from about 0.05 to about 3 wt%, preferably from about 0.1 to about 2 wt%. The preparation process of the aluminum-modified colloidal silica is described in, for example, " The Chemistry of Silica ", by Iler, K. Ralph, pages 407-409, John Wiley & Sons (1979) and U.S. Patent No. 25,368,833 ≪ / RTI >

콜로이드성 실리카 입자는 적합하게는 평균 입자 직경이 약 2 내지 약 150 nm, 바람직하게는 약 3 내지 약 50 nm, 및 가장 바람직하게는 약 5 내지 약 40 nm이다. 적합하게는, 콜로이드성 실리카 입자는 비표면적이 약 20 내지 약 1500, 바람직하게는 약 50 내지 약 900, 및 가장 바람직하게는 약 70 내지 약 600 m2/g이다.The colloidal silica particles suitably have an average particle diameter of from about 2 to about 150 nm, preferably from about 3 to about 50 nm, and most preferably from about 5 to about 40 nm. Suitably, the colloidal silica particles have a specific surface area of from about 20 to about 1500, preferably from about 50 to about 900, and most preferably from about 70 to about 600 m 2 / g.

콜로이드성 실리카 입자는 바람직하게는 좁은 입자 크기 분포, 즉 입자 크기의 낮은 상대적 표준편차를 가진다. 입자 크기 분포의 상대적 표준편차는 수적 평균 입자 크기에 대한 입자 크기 분포의 표준편차 비이다. 입자 크기 분포의 상대적 표준편차는 바람직하게는 약 60 수적% (% by number) 보다 낮고, 더욱 바람직하게는 약 30 수적% 보다 낮으며, 가장 바람직하게는 약 15 수적% 보다 낮다.The colloidal silica particles preferably have a narrow particle size distribution, i.e., a relatively low standard deviation of the particle size. The relative standard deviation of the particle size distribution is the standard deviation ratio of the particle size distribution to the numerical average particle size. The relative standard deviation of the particle size distribution is preferably lower than about 60% by number, more preferably lower than about 30% by number, and most preferably lower than about 15% by number.

콜로이드성 실리카 입자는 적합하게는 안정화 양이온, 예컨대 K+, Na+, Li+, NH4 +, 유기 양이온, 일차, 이차, 삼차 및 사차 아민, 및 이들의 혼합물의 존재 하에 수성 용매에 상당히 분산되어 수성 실리카 졸을 형성한다. 그러나, 수혼화성 유기 용매, 예를 들어 저급 알콜, 아세톤 또는 이들의 혼합물을 포함하는 분산물이 또한, 바람직하게는 총 부피의 약 1 내지 약 20, 더욱 바람직하게는 약 1 내지 약 10, 및 가장 바람직하게는 약 1 내지 약 5 부피%의 양으로 사용될 수 있다. 그러나, 추가 용매가 전혀 없는 수성 실리카 졸이 바람직하게 사용된다. 바람직하게는, 콜로이드성 실리카 입자는 음으로 하전되어 있다. 적합하게는, 졸내 실리카 함량은 약 20 내지 약 80, 바람직하게는 약 25 내지 약 70, 및 가장 바람직하게는 약 30 내지 약 60 wt%이다. 실리카 함량이 높을수록 더 농축된 콜로이드성 실리카 분산물이 생성된다. 콜로이드성 실리카의 pH는 적합하게는 약 1 내지 약 13, 바람직하게는 약 6 내지 약 12, 및 가장 바람직하게는 약 7.5 내지 약 11이다. 그러나, 알루미늄-개질된 실리카 졸은, pH가 적합하게는 약 1 내지 약 12, 바람직하게는 약 3.5 내지 약 11이다.The colloidal silica particles are suitably dispersed in an aqueous solvent in the presence of a stabilizing cation such as K + , Na + , Li + , NH 4 + , organic cations, primary, secondary, tertiary and quaternary amines, To form an aqueous silica sol. However, dispersions comprising water-miscible organic solvents, such as lower alcohols, acetone, or mixtures thereof, also preferably contain from about 1 to about 20, more preferably from about 1 to about 10, and most preferably from about 1 to about 10, Preferably in an amount of about 1 to about 5% by volume. However, aqueous silica sols having no additional solvent are preferably used. Preferably, the colloidal silica particles are negatively charged. Suitably, the content of silica in the sol is from about 20 to about 80, preferably from about 25 to about 70, and most preferably from about 30 to about 60 wt%. The higher the silica content, the more concentrated colloidal silica dispersion is produced. The pH of the colloidal silica is suitably from about 1 to about 13, preferably from about 6 to about 12, and most preferably from about 7.5 to about 11. However, the aluminum-modified silica sol has a pH of suitably from about 1 to about 12, preferably from about 3.5 to about 11.

콜로이드성 실리카는 바람직하게는 약 20 내지 약 100, 더욱 바람직하게는 약 30 내지 약 90, 및 가장 바람직하게는 약 60 내지 약 90의 S-값을 가진다.The colloidal silica preferably has an S-value of from about 20 to about 100, more preferably from about 30 to about 90, and most preferably from about 60 to about 90. [

이들 범위내에 S-값을 가지는 분산물은 생성된 분산물의 안정성을 향상시킬 수 있는 것으로 발견되었다. S-값은 콜로이드성 실리카 입자의 응집 정도, 즉 응집도 또는 마이크로겔 형성도를 특성화한다. S-값은 [J. Phys. Chem. 60(1956), 955-957 by Iler, R. K. & Dalton, R. L]에서 주어진 식에 따라 측정되고 계산된다.It has been found that dispersions having S-values within these ranges can improve the stability of the resulting dispersion. The S-value characterizes the degree of aggregation of the colloidal silica particles, i.e., the degree of aggregation or microgel formation. The S-value is [J. Phys. Chem. 60 (1956), 955-957 by Iler, R. K. & Dalton, R. L.).

S-값은 실리카 졸의 실리카 함량, 점도 및 밀도에 좌우된다. 높은 S-값은 낮은 마이크로겔 함량을 가리킨다. S-값은 실리카 졸의 분산상에 존재하는 SiO2의 중량 퍼센트 양을 나타낸다. 마이크로겔 정도는 미국 특허 제5,368,833호에 추가 기술된 바와 같이 제조 과정중에 조절될 수 있다.The S-value is dependent on the silica content, viscosity and density of the silica sol. High S-values indicate low microgel content. The S-value represents the weight percentage of SiO 2 present in the dispersed phase of the silica sol. The degree of microgel can be controlled during the manufacturing process as further described in U.S. Patent No. 5,368,833.

콜로이드성 실리카가 교반 하에 폴리머에 서서히 첨가되거나, 폴리머가 콜로이드성 실리카에 서서히 첨가된다. 폴리머는 콜로이드성 실리카 입자와 0.2 내지 5, 더욱 바람직하게는 약 0.5 내지 3, 및 가장 바람직하게는 약 1 내지 2의 폴리머 대 실리카의 중량비로 혼합된다. 혼합물 온도는 바람직하게는 0 내지 50 ℃, 더욱 바람직하게는 20 내지 40 ℃이다.The colloidal silica is added slowly to the polymer under agitation, or the polymer is slowly added to the colloidal silica. The polymer is mixed with colloidal silica particles in a weight ratio of polymer to silica of from 0.2 to 5, more preferably from about 0.5 to 3, and most preferably from about 1 to 2. The temperature of the mixture is preferably 0 to 50 占 폚, more preferably 20 to 40 占 폚.

중화제는 하이브리드 결합제의 최종 pH 값을 8.5 보다 높게, 바람직하게는 8.5 내지 11, 더욱 바람직하게는 9.0 내지 10으로 유지하기 위해 사용된다. 유기 아민 또는 수용성 무기 염기가 본 발명에서 사용되는 적합한 중화제이다. 바람직하게 사용되는 중화제는 N-메틸모르폴린, 트리에틸아민, 디메틸에탄올아민, 디메틸이소프로판올아민, 메틸디에탄올아민, 트리에탄올아민 또는 에틸-디-이소프로필아민, 디에틸에탄올아민, 부탄올아민, 모르폴린, 2-아미노메틸-2-메틸-프로판올(AMP), 이소포론디아민, 또는 암모늄(NH4OH)을 포함하나, 이들에만 제한되지 않는다. 가장 바람직한 중화제는 2-아미노메틸-2-메틸-프로판올(AMP), 및 암모늄이다.The neutralizing agent is used to maintain the final pH value of the hybrid binder higher than 8.5, preferably 8.5 to 11, more preferably 9.0 to 10. Organic amines or water-soluble inorganic bases are suitable neutralizing agents for use in the present invention. Preferred neutralizing agents are N-methylmorpholine, triethylamine, dimethylethanolamine, dimethylisopropanolamine, methyldiethanolamine, triethanolamine or ethyl-di-isopropylamine, diethylethanolamine, butanolamine, morpholine , 2-aminomethyl-2-methyl-propanol (AMP), isophoronediamine, or ammonium (NH 4 OH). The most preferred neutralizing agent is 2-aminomethyl-2-methyl-propanol (AMP), and ammonium.

중화제는 0 내지 50 ℃, 바람직하게는, 20 내지 40 ℃의 온도하에 첨가된다. 일 적용에 있어서, 본 발명의 하이브리드 결합제는 수성 코팅 조성물에 사용된다.The neutralizing agent is added at a temperature of 0 to 50 캜, preferably 20 to 40 캜. In one application, the hybrid binders of the present invention are used in an aqueous coating composition.

본 발명의 수성 코팅 조성물은 합체제(coalescing agent), 공용매, 계면활성제, 완충제, 중화제, 농후제, 비농후 리올로지 개질제(rheology modifier), 분산제, 보습제, 습윤제, 방미제, 살생물제, 가소제, 거품방지제, 소포제, 스키닝방지제(anti-skinning agent), 착색제, 유동제, 가교제, 항산화제를 포함하나 이들에만 제한되지 않는 적어도 하나의 통상적인 코팅 보조제를 함유한다.The aqueous coating compositions of the present invention may be formulated as a coalescing agent, co-solvent, surfactant, buffer, neutralizer, thickener, rheology modifier, dispersant, humectant, humectant, At least one conventional coating aid, including, but not limited to, plasticizers, anti-foaming agents, anti-foaming agents, anti-skinning agents, colorants, flow agents, crosslinking agents and antioxidants.

수성 코팅 조성물 제제화는 적절한 코팅 성분을 선택하고 정확한 비로 혼합하여 특수 가공 및 취급성을 가지는 페인트뿐만 아니라, 원하는 성질을 가지는 최종 건조 페인트 필름을 제공하는 과정을 포함한다.Formulations of aqueous coating compositions include the steps of selecting and coating with appropriate proportions of the appropriate coating components to provide the final dried paint film with desired properties as well as the paint with special processing and handling properties.

수성 코팅 조성물은 통상적인 적용 방법, 예를 들면 솔질, 롤러 적용 및 스프레이법, 예컨대 공기-분사식 스프레이, 기조식 스프레이, 무공기 스프레이, 고용적 저압 스프레이, 및 기조식 무공기 스프레이로 적용될 수 있다.The aqueous coating compositions may be applied by conventional application methods, such as brushing, roller application and spraying methods such as air-jet spraying, airless spraying, airless spraying, hydraulic low pressure spraying, and airless airless spraying.

적합한 기재는 예를 들어, 콘크리트, 시멘트판, MDF 및 파티클 보드, 석고 보드, 목재, 석조, 금속, 플라스틱, 벽지 및 직물 등을 포함하나, 이들에만 제한되지 않는다. 바람직하게는, 모든 기재는 수성 또는 용매계 프라이머로 사전 프라임된다.Suitable substrates include, but are not limited to, for example, concrete, cement board, MDF and particle board, gypsum board, wood, stone, metal, plastic, wallpaper and textiles. Preferably, all substrates are pre-primed with an aqueous or solvent-based primer.

수성 코팅 조성물 및 그의 적용 방법은 페인트 효과에 영향을 줄 수 있다. 수성 코팅 조성물중에 친수성 물질이 너무 많으면, 액체 얼룩 반발성이 불량해진다. 마찬가지로, 그의 적용시 건조 페인트막 표면 상에 친수성 물질의 농도가 너무 높으면, 액체 얼룩 반발성이 불량하다.The aqueous coating composition and its application method can affect the paint effect. When the amount of the hydrophilic substance in the aqueous coating composition is too large, the liquid stain repellency becomes poor. Likewise, when the concentration of the hydrophilic substance on the surface of the dry paint film is too high in its application, the liquid stain repellency is poor.

실시예Example

I. 원료I. Raw materials

Figure pct00001
Figure pct00001

II. 표면 및 세럼상 산가의 시험 방법II. Test method of acid value on surface and serum

1. 샘플 제조1. Sample preparation

17.5 g의 라텍스를 칭량하여 탈이온수로 35 g이 되도록 희석하고, 4 ℃에서 2 시간동안 18,500 rpm으로 원심분리하였다. 원심분리 후, 맑은 상등액을 주의하여 경사분리하였다. 17.5 g의 상등액을 탈이온수로 30 g이 되도록 희석하였다. 폴리머를 수집하고, 30 g 탈이온수에 재분산시켰다.
17.5 g of latex was weighed and diluted to 35 g with deionized water and centrifuged at 18,500 rpm for 2 hours at 4 占 폚. After centrifugation, the clear supernatant was carefully decanted off. 17.5 g of the supernatant was diluted to 30 g with deionized water. The polymer was collected and redispersed in 30 g deionized water.

2. 0.50N KOH로 샘플 적정:2. Sample titration with 0.50N KOH:

희석한 상등액의 pH를 0.5N HCl에 의해 pH = 1.0으로 조절하고, Radiometer TTT 80 적정기(Radiometer America 제품), RHM 84 Research pH 미터(Radiometer America 제품) 및 오토뷰렛 ABU80 적정 시스템(Radiometer America 제품)을 사용하여 0.50N KOH로 적정하였다. 세럼상 산가(mg KOH/건조 폴리머 g)는 희석한 상등액 샘플에 대한 KOH 부피(적정 곡선의 일차 도함수의 두 피크 간 ml) X (0.5N) X56/(17.5 X (라텍스의 고체))와 같다.The pH of the diluted supernatant was adjusted to pH = 1.0 with 0.5 N HCl and the pH was adjusted to 1.0 with a Radiometer TTT 80 titrator (from Radiometer America), a RHM 84 Research pH meter from Radiometer America and an Auto Buret ABU80 titration system from Radiometer America And titrated with 0.50N KOH. The serum acid value (mg KOH / dry polymer g) is equal to the KOH volume (ml between two peaks of the first derivative of the titration curve) X (0.5N) X56 / (17.5 X (latex solids)) to the diluted supernatant sample .

재분산된 폴리머도 유사한 방법으로 적정하였다. 표면 산가(mg KOH/건조 폴리머 g)는 재분산된 폴리머에 대한 KOH 부피(적정 곡선의 일차 도함수의 두 피크 간 ml) X (0.5N) X56/(17.5 X (라텍스의 고체))와 같다.
The redispersed polymer was titrated in a similar manner. The surface acid value (mg KOH / dry polymer g) is equal to the volume of KOH (between two peaks of the first derivative of the titration curve) X (0.5N) X56 / (17.5 X (latex solids)) versus redispersed polymer.

실시예 1Example 1

수성 하이브리드 결합제 A를 다음의 공정으로 제조하였다: 318.3 g BA, 452.3 g 2-EHA, 889.1 g MMA, 15.56 g MAA, 31.38 g 20% DBS 용액, 및 540 g 탈이온수를 합하고, 교반하면서 유화하여 모노머 에멀젼을 제조하였다. 이어, 13.22 g 20 중량% DBS 수용액 및 860 g 탈이온수를 기계식 교반기가 장착된 5 리터 다중구 플라스크에 가하였다. 플라스크 내용물을 질소 분위기 하에 90 ℃로 가열하였다. 교반 플라스크에 23.9 g 탈이온수중의 60 g의 모노머 에멀젼, 5.05 g APS를 첨가하였다. 나머지 모노머 에멀젼 및 125 g 탈이온수를 90 분에 걸쳐 서서히 첨가하였다. 반응기 온도를 88 ℃로 유지하였다. 이어, 36 g 탈이온수를 사용하여 반응기에 대한 에멀젼 공급 라인을 세정하였다. 그 후, 반응 혼합물을 반응 온도에서 1 시간동안 교반한 뒤, 실온으로 냉각하였다. 이어, 폴리머를 2797.3 g 콜로이드성 실리카 Bindzil® 2040 (40% 활성)에 30 분에 걸쳐 교반하면서 첨가하였다. AMP로 최종 pH 값을 9.5로 조정하고 하이브리드 결합제 A를 얻었다. 하이브리드 결합제 A의 고체는 44.3%이었다. 폴리머의 표면 산가는 1.75 mg KOH/건조 폴리머 g, 폴리머의 세럼상 산가는 0.24 mg KOH/건조 폴리머 g이었다.
The aqueous hybrid binder A was prepared by the following process: 318.3 g BA, 452.3 g 2-EHA, 889.1 g MMA, 15.56 g MAA, 31.38 g 20% DBS solution and 540 g deionized water were combined and emulsified with stirring to obtain monomer Emulsion. Next, 13.22 g of a 20 wt% DBS aqueous solution and 860 g of deionized water were added to a 5 liter multi-neck flask equipped with a mechanical stirrer. The flask contents were heated to 90 占 폚 under a nitrogen atmosphere. To a stirring flask was added 60 g of monomer emulsion in 23.9 g deionized water, 5.05 g APS. The remaining monomer emulsion and 125 g of deionized water were slowly added over 90 minutes. The reactor temperature was maintained at 88 占 폚. The emulsion feed line for the reactor was then cleaned using 36 g deionized water. The reaction mixture was then stirred at the reaction temperature for 1 hour and then cooled to room temperature. The polymer was then mixed with 2797.3 g colloidal silica Bindzil® 2040 (40% active) over 30 minutes with stirring. The final pH value was adjusted to 9.5 with AMP to obtain hybrid binder A. The solids of Hybrid Binder A were 44.3%. The polymer had a surface acidity of 1.75 mg KOH / dry polymer g, and a polymer had an acid value of 0.24 mg KOH / dry polymer g.

실시예 2Example 2

수성 하이브리드 결합제 B를 수성 하이브리드 결합제 A (실시예 1)와 유사한 절차로 제조하였다. 318.3 g BA, 452.3 g 2-EHA, 881.3 g MMA, 23.34 g MAA, 31.38 g 20% DBS 용액, 및 540 g 탈이온수를 함유하는 모노머 에멀젼으로부터 폴리머를 제조하였다. 폴리머를 2797.3 g 콜로이드성 실리카 Bindzil® 2040 (40% 활성)에 30 분에 걸쳐 교반하면서 첨가하였다. AMP로 최종 pH 값을 9.3으로 조정하고 하이브리드 결합제 B를 얻었다. 하이브리드 결합제 B의 고체는 44.6%이었다. 폴리머의 표면 산가는 2.68 mg KOH/건조 폴리머 g, 폴리머의 세럼상 산가는 1.08 mg KOH/건조 폴리머 g이었다.
The aqueous hybrid binder B was prepared by a procedure similar to the aqueous hybrid binder A (Example 1). A polymer was prepared from a monomer emulsion containing 318.3 g BA, 452.3 g 2-EHA, 881.3 g MMA, 23.34 g MAA, 31.38 g 20% DBS solution, and 540 g deionized water. The polymer was added to 2797.3 g colloidal silica Bindzil 2040 (40% active) over 30 minutes with stirring. The final pH value was adjusted to 9.3 with AMP and hybrid binder B was obtained. The solids of Hybrid Binder B was 44.6%. The surface acid value of the polymer was 2.68 mg KOH / dry polymer g, and the acid value on the serum of the polymer was 1.08 mg KOH / dry polymer g.

실시예 3Example 3

수성 하이브리드 결합제 C를 수성 하이브리드 결합제 A (실시예 1)와 유사한 절차로 제조하였다. 318.3 g BA, 452.3 g 2-EHA, 871.2 g MMA, 33.51g MAA, 31.38 g 20% DBS 용액, 및 540 g 탈이온수를 함유하는 모노머 에멀젼으로부터 폴리머를 제조하였다. 폴리머를 2797.3 g 콜로이드성 실리카 Bindzil® 2040 (40% 활성)에 30 분에 걸쳐 교반하면서 첨가하였다. 이어, AMP로 최종 pH 값을 9.3으로 조정하고 하이브리드 결합제 C를 얻었다. 하이브리드 결합제 C의 고체는 44.7%이었다. 폴리머의 표면 산가는 3.17 mg KOH/건조 폴리머 g, 폴리머의 세럼상 산가는 1.09 mg KOH/건조 폴리머 g이었다.
The aqueous hybrid binder C was prepared by a procedure similar to the aqueous hybrid binder A (Example 1). A polymer was prepared from a monomer emulsion containing 318.3 g BA, 452.3 g 2-EHA, 871.2 g MMA, 33.51 g MAA, 31.38 g 20% DBS solution, and 540 g deionized water. The polymer was added to 2797.3 g colloidal silica Bindzil 2040 (40% active) over 30 minutes with stirring. The final pH value was then adjusted to 9.3 with AMP to obtain the hybrid binder C. [ The solids of Hybrid Binder C was 44.7%. The surface acid value of the polymer was 3.17 mg KOH / dry polymer g, and the acid value on the serum of the polymer was 1.09 mg KOH / dry polymer g.

실시예 4Example 4

수성 하이브리드 결합제 D를 수성 하이브리드 결합제 C (실시예 3)와 유사한 절차로 제조하였다. AMP로 최종 pH 값을 10으로 조정하고 하이브리드 결합제 D를 얻었다. 하이브리드 결합제 D의 고체 44.6%이었다.
The aqueous hybrid binder D was prepared by a procedure similar to the aqueous hybrid binder C (Example 3). The final pH value was adjusted to 10 with AMP to obtain hybrid binder D. The solids of Hybrid Binder D were 44.6%.

실시예 5Example 5

하이브리드 결합제 E를 다음의 공정으로 제조하였다: 707.2 g EHA, 941.8 g MMA, 25.51 g MAA, 8.38 g AM, 31.38 g 20% DBS 용액, 및 540 g 탈이온수를 합하고, 교반하면서 유화하여 모노머 에멀젼을 제조하였다. 이어, 13.22 g 20 중량% DBS 수용액 및 860 g 탈이온수를 기계식 교반기가 장착된 5 리터 다중구 플라스크에 가하였다. 플라스크 내용물을 질소 분위기 하에 90 ℃로 가열하였다. 교반 플라스크에 60 g의 모노머 에멀젼을 첨가하고, 이어 23.9 g 탈이온수중 2.51 g Na2CO3 완충제, 23.9 g 탈이온수중 5.05 g APS를 첨가하였다. 나머지 모노머 에멀젼 및 125 g 탈이온수를 90 분에 걸쳐 서서히 첨가하였다. 반응기 온도를 88 ℃로 유지하였다. 이어, 36 g 탈이온수를 사용하여 반응기에 대한 에멀젼 공급 라인을 세정하였다. 그 후, 반응 혼합물을 반응 온도에서 1 시간동안 교반한 뒤, 실온으로 냉각하였다. 이어, 폴리머를 2797.3 g 콜로이드성 실리카 Bindzil® 2040 (40% 활성)에 30 분에 걸쳐 첨가하였다. AMP로 최종 pH 값을 9.5로 조정하고 하이브리드 결합제 E를 얻었다. 하이브리드 결합제 E의 고체는 45.8%이었다. 폴리머의 표면 산가는 3.42 mg KOH/건조 폴리머 g, 세럼상 산가는 1.5 mg KOH/건조 폴리머 g이었다.
Hybrid binder E was prepared by the following process: 707.2 g EHA, 941.8 g MMA, 25.51 g MAA, 8.38 g AM, 31.38 g 20% DBS solution, and 540 g deionized water were combined and emulsified with stirring to produce a monomer emulsion Respectively. Next, 13.22 g of a 20 wt% DBS aqueous solution and 860 g of deionized water were added to a 5 liter multi-neck flask equipped with a mechanical stirrer. The flask contents were heated to 90 占 폚 under a nitrogen atmosphere. 60 g of monomer emulsion was added to a stirring flask followed by addition of 2.51 g Na 2 CO 3 buffer in 23.9 g deionized water, 5.05 g APS in 23.9 g deionized water. The remaining monomer emulsion and 125 g of deionized water were slowly added over 90 minutes. The reactor temperature was maintained at 88 占 폚. The emulsion feed line for the reactor was then cleaned using 36 g deionized water. The reaction mixture was then stirred at the reaction temperature for 1 hour and then cooled to room temperature. The polymer was then mixed with 2797.3 g colloidal silica Bindzil® 2040 (40% active) over 30 minutes. The final pH value was adjusted to 9.5 with AMP to obtain hybrid binder E. The solids of the hybrid binder E were 45.8%. The surface acid value of the polymer was 3.42 mg KOH / dry polymer g, and the acid value on the serum was 1.5 mg KOH / dry polymer g.

실시예 6Example 6

수성 하이브리드 결합제 F를 수성 하이브리드 결합제 E (실시예 5)와 유사한 절차로 제조하였다. 폴리머를 2797.3 g 콜로이드성 실리카 LUDOX® TM-40 (40% 활성)에 30 분간 첨가하였다. 이어, NH4OH (25% 활성)로 최종 pH 값을 9.2로 조정하고 하이브리드 결합제 F를 얻었다. 하이브리드 결합제 F의 고체는 45.5%이었다.
The aqueous hybrid binder F was prepared by a procedure similar to the aqueous hybrid binder E (Example 5). The polymer was added to 2797.3 g colloidal silica LUDOX® TM-40 (40% active) for 30 minutes. The final pH value was then adjusted to 9.2 with NH 4 OH (25% active) to obtain Hybrid Binder F. The solids of the hybrid binder F was 45.5%.

실시예 7Example 7

수성 하이브리드 결합제 G를 수성 하이브리드 결합제 E (실시예 5)와 유사한 절차로 제조하였다. 폴리머를 2797.3 g 콜로이드성 실리카 Bindzil® CC-40 (40% 활성)에 30 분간 첨가하였다. 이어, NH4OH (25% 활성)로 최종 pH 값을 8.5로 조정하고 하이브리드 결합제 G를 얻었다. 하이브리드 결합제 F의 고체는 45.3%이었다.
The aqueous hybrid binder G was prepared by a procedure similar to the aqueous hybrid binder E (Example 5). The polymer was added to 2797.3 g colloidal silica Bindzil® CC-40 (40% active) for 30 minutes. The final pH value was then adjusted to 8.5 with NH 4 OH (25% active) to obtain Hybrid Binder G. The solids of the hybrid binder F was 45.3%.

비교 실시예 8Comparative Example 8

수성 하이브리드 결합제 H를 수성 하이브리드 결합제 E (실시예 5)와 유사한 절차로 제조하였다. 폴리머를 3279.3 g 콜로이드성 실리카 NS-30 (30% 활성)에 30 분간 첨가하였다. 이어, NH4OH (25% 활성)로 최종 pH 값을 8.0으로 조정하고 하이브리드 결합제 H를 얻었다. 하이브리드 결합제 H의 고체는 38.7%이었다.
Aqueous Hybrid Binder H was prepared by a procedure similar to Aqueous Hybrid Binder E (Example 5). The polymer was added to 3279.3 g colloidal silica NS-30 (30% active) for 30 minutes. The final pH value was then adjusted to 8.0 with NH 4 OH (25% active) to obtain the hybrid binder H. The solids of the hybrid binder H were 38.7%.

비교 실시예 9Comparative Example 9

수성 하이브리드 결합제 I를 수성 하이브리드 결합제 A (실시예 1)와 유사한 절차로 제조하였다. 318.3 g BA, 452.3 g 2-EHA, 896.9 g MMA, 7.78 g MAA, 31.38 g 20% DBS 용액, 및 540 g 탈이온수를 함유하는 모노머 에멀젼으로부터 폴리머를 제조하였다. 폴리머를 2797.3 g 콜로이드성 실리카 Bindzil® 2040 (40% 활성)에 30 분에 걸쳐 교반하면서 첨가하였다. AMP로 최종 pH 값을 9.5으로 조정하고 하이브리드 결합제 I를 얻었다. 하이브리드 결합제 I의 고체 44.5%이었다. 폴리머의 표면 산가는 0.98 mg KOH/건조 폴리머 g, 폴리머의 세럼상 산가는 0.07 mg KOH/건조 폴리머 g이었다.
Aqueous Hybrid Binder I was prepared by a procedure similar to aqueous Hybrid Binder A (Example 1). A polymer was prepared from a monomer emulsion containing 318.3 g BA, 452.3 g 2-EHA, 896.9 g MMA, 7.78 g MAA, 31.38 g 20% DBS solution, and 540 g deionized water. The polymer was added to 2797.3 g colloidal silica Bindzil 2040 (40% active) over 30 minutes with stirring. The final pH value was adjusted to 9.5 with AMP to obtain Hybrid Binder I. The solids of Hybrid Binder I were 44.5%. The surface acid value of the polymer was 0.98 mg KOH / dry polymer g, and the acid value on the serum of the polymer was 0.07 mg KOH / dry polymer g.

비교 실시예 10Comparative Example 10

수성 하이브리드 결합제 J를 수성 하이브리드 결합제 A (실시예 1)와 유사한 절차로 제조하였다. 폴리머를 2 단계 폴리머로 제조하였다. 제1 단계 모노머 에멀젼은 696.9 g MMA, 255.06 BA, 361.86 g 2-EHA, 33.51 g MAA, 25.10 g DBS (20% 활성) 및 432 g 물로부터 제조하였다. 제2 단계 모노머 에멀젼은 180.9 g MMA, 63.66 g BA, 90.47 EHA, 6.28 g 20% DBS 용액, 및 108 g 물로부터 제조하였다. 제1 단계 모노머 에멀젼의 공급 후, 3.5 g NH4OH (25% 활성)를 첨가하여 pH 값을 6.0으로 조정하였다. 제2 단계 폴리머를 동일한 속도로 반응기에 공급하였다. 폴리머를 2797.3 g 콜로이드성 실리카 Bindzil® 2040에 서서히 첨가하고, AMP로 최종 pH 값을 9.3으로 조정하여 하이브리드 결합제 J를 얻었다. 하이브리드 결합제 J의 고체는 44.5%이었다. 폴리머의 표면 산가는 4.24 mg KOH/건조 폴리머 g, 세럼상 산가는 1.0 mg KOH/건조 폴리머 g이었다.
Aqueous Hybrid Binder J was prepared by a procedure similar to Aqueous Hybrid Binder A (Example 1). The polymer was prepared as a two step polymer. The first stage monomer emulsion was prepared from 696.9 g MMA, 255.06 BA, 361.86 g 2-EHA, 33.51 g MAA, 25.10 g DBS (20% active) and 432 g water. The second stage monomer emulsion was prepared from 180.9 g MMA, 63.66 g BA, 90.47 EHA, 6.28 g 20% DBS solution, and 108 g water. After feeding the first stage monomer emulsion, 3.5 g NH 4 OH (25% active) was added to adjust the pH value to 6.0. The second stage polymer was fed to the reactor at the same rate. The polymer was slowly added to 2797.3 g colloidal silica Bindzil 2040 and the final pH value was adjusted to 9.3 with AMP to obtain hybrid binder J. The solids of Hybrid Binder J was 44.5%. The surface acid value of the polymer was 4.24 mg KOH / dry polymer g, and the acid value in the serum was 1.0 mg KOH / dry polymer g.

비교 실시예 11Comparative Example 11

수성 하이브리드 결합제 K를 수성 하이브리드 결합제 C (실시예 3)와 유사한 절차로 제조하였다. 폴리머를 동일한 모노머 에멀젼 (실시예 3)을 사용하여 제조하고, 모노머 공급 전에 23.9 g 탈이온수중 3.36 g Na2CO3 완충제를 케틀에 첨가하였다. 폴리머를 2797.3 g 콜로이드성 실리카 Bindzil® 2040 (40% 활성)에 30 분에 걸쳐 교반하면서 서서히 첨가하였다. AMP로 최종 pH 값을 9.5로 조정하고 하이브리드 결합제 K를 얻었다. 하이브리드 결합제 K의 고체는 44.8%이었다. 폴리머의 표면 산가는 4.73 mg KOH/건조 폴리머 g, 세럼상 산가는 1.5 mg KOH/건조 폴리머 g이었다.
The aqueous hybrid binder K was prepared by a procedure similar to the aqueous hybrid binder C (Example 3). The polymer was prepared using the same monomer emulsion (Example 3) and 3.36 g Na 2 CO 3 buffer in 23.9 g deionized water was added to the kettle before the monomer feed. The polymer was slowly added to 2797.3 g colloidal silica Bindzil 2040 (40% active) over 30 minutes with stirring. The final pH value was adjusted to 9.5 with AMP and a hybrid binder K was obtained. The solids of the hybrid binder K was 44.8%. The surface acid value of the polymer was 4.73 mg KOH / dry polymer g, and the acid value in the serum was 1.5 mg KOH / dry polymer g.

비교 실시예 12Comparative Example 12

수성 하이브리드 결합제 L을 수성 하이브리드 결합제 A (실시예 1)와 유사한 절차로 제조하였다. 837.6 g BA, 820.9 g MMA, 16.75 g MAA, 31.38 g 20% DBS 용액, 및 540 g 탈이온수를 함유하는 모노머 에멀젼으로부터 폴리머를 제조하고, 모노머 공급 전에 23.9 g 탈이온수중 5.86 g Na2CO3를 케틀에 첨가하였다. 폴리머를 2797.3 g 콜로이드성 실리카 Bindzil® 2040 (40% 활성)에 30 분에 걸쳐 교반하면서 서서히 첨가하였다. AMP로 최종 pH 값을 9.5로 조정하고 하이브리드 결합제 L을 얻었다. 하이브리드 결합제 L의 고체는 44.7%이었다. 폴리머의 표면 산가는 6.2 mg KOH/건조 폴리머 g, 세럼상 산가는 2.39 mg KOH/건조 폴리머 g이었다.
The aqueous hybrid binder L was prepared by a procedure similar to the aqueous hybrid binder A (Example 1). 837.6 g BA, the 820.9 g MMA, 16.75 g MAA, 31.38 g 20% DBS solution, and 540 g preparing a polymer from a monomer emulsion containing the deionized water, 23.9 g of deionized water of 5.86 g Na 2 CO 3 prior to the monomer feed Lt; / RTI > The polymer was slowly added to 2797.3 g colloidal silica Bindzil 2040 (40% active) over 30 minutes with stirring. The final pH value was adjusted to 9.5 with AMP to obtain Hybrid Binder L. The solids of Hybrid Binder L was 44.7%. The polymer had a surface acid value of 6.2 mg KOH / dry polymer g and a serum acid value of 2.39 mg KOH / dry polymer g.

III. 시험 방법III. Test Methods

페인트 제제Paint formulation

상이한 하이브리드 결합제를 함유하는 페인트를 표 1 및 표 2에 나타낸 절차에 따라 제조하였다. 표 1 및 표 2에 기술된 (그라인드) 성분은 고속 카울 분산기를 사용하여 혼합하였다. 표 1 및 표 2에 기술된 (렛다운(let down)) 성분은 통상적인 실험실용 믹서를 사용하여 혼합하였다.Paint containing different hybrid binders was prepared according to the procedures shown in Tables 1 and 2. The (grind) components described in Table 1 and Table 2 were mixed using a high speed cow disperser. The (let down) components described in Table 1 and Table 2 were mixed using a conventional laboratory mixer.

Figure pct00002
Figure pct00002

Figure pct00003
Figure pct00003

페인트 안정성 시험Paint stability test

표 2 및 표 3의 절차에 따라 하이브리드 결합제로부터 페인트를 제조하였다. 제조 후 페인트를 실온에서 하룻밤 저장하였다. 스토머(stormer)-타입 점도계를 (ASTM D562에 준해) 사용하여 크렙스 단위(Krebs Unit (KU)) 점도를 기록하였다. 페인트를 50 ℃ 오븐에 10 일간 놓아 둔 후 하룻밤 실온으로 냉각하였다. 열 노화 후 페인트의 브룩필드 점도를 KU2로서 시험하였다. △KU = 평균 (KU2-KU1)로서, 페인트의 저장 안정성을 나타낸다. △KU의 한계치는 페인트 저장 안정성의 허용 수준인 약 ±10으로 정하였다.Paint was prepared from the hybrid binder according to the procedures of Tables 2 and 3. After manufacture, the paint was stored at room temperature overnight. The viscosity of the Krebs Unit (KU) was recorded using a stormer-type viscometer (according to ASTM D562). The paint was left in an oven for 10 days at < RTI ID = 0.0 > 50 C < / RTI > The Brookfield viscosity of the paint after heat aging was tested as KU2. ? KU = average (KU2-KU1), indicating the storage stability of the paint. The limit value of △ KU was set to about ± 10, which is the allowable level of paint storage stability.

표 3은 하이브리드 결합제의 표면 산, 폴리머의 세럼상 산, 최종 pH 값이 페인트의 저장 안정성에 미치는 영향을 나타낸다. 코폴리머의 표면 산이 1.0 내지 4.0 mg KOH/건조 폴리머 g이고, 세럼상 산가가 2.3 mg KOH/건조 폴리머 g 이하이며, 최종 pH 값이 8.5 초과인 경우, 하이브리드 결합제로부터 제조된 페인트는 우수한 열 노화 안정성을 나타낸다.Table 3 shows the effect of the surface acid of the hybrid binder, the acid on the surface of the polymer, and the final pH value on the storage stability of the paint. If the surface acid of the copolymer is from 1.0 to 4.0 mg KOH / g of dry polymer and the acid value in the serum is less than 2.3 mg KOH / g of dry polymer and the final pH value is greater than 8.5, the paint prepared from the hybrid binder will have excellent thermal aging stability .

Claims (10)

a) 공중합 단위로서 적어도 하나의 작용 그룹을 가지는 에틸렌성 불포화 모노머를 폴리머의 건조 중량을 기준으로 한 중량으로 1 내지 10 wt% 포함하는 적어도 하나의 수분산성 또는 수용성 폴리머; 및
b) 적어도 하나의 콜로이드성 실리카를 포함하고,
여기서 수분산성 또는 수용성 폴리머의 표면 산가는 1.0 내지 4.0 mg KOH/건조 폴리머 g이고, 세럼상 산가는 0 내지 2.3 mg KOH/건조 폴리머 g이며,
최종 pH 값이 중화제를 사용하여 8.5 이상으로 조절된,
안정한 수성 하이브리드 결합제.
a) at least one water dispersible or water soluble polymer comprising from 1 to 10% by weight, based on the dry weight of the polymer, of ethylenically unsaturated monomers having at least one functional group as copolymerized units; And
b) at least one colloidal silica,
Wherein the surface acid number of the water dispersible or water soluble polymer is from 1.0 to 4.0 mg KOH / g of dry polymer, the acid number in the serum is from 0 to 2.3 mg KOH / g of dry polymer,
The final pH value was adjusted to at least 8.5 using a neutralizing agent,
Stable aqueous hybrid binder.
제1항에 있어서, 에틸렌성 불포화 모노머가 메틸 아크릴산, 아크릴산, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 또는 이들의 혼합물중에서 선택되는 안정한 수성 하이브리드 결합제.The stable aqueous hybrid binder of claim 1, wherein the ethylenically unsaturated monomer is selected from methyl acrylic acid, acrylic acid, acrylamide, methacrylamide, or mixtures thereof. 제2항에 있어서, 에틸렌성 불포화 모노머가 메틸 아크릴산인 안정한 수성 하이브리드 결합제.The stable aqueous hybrid binder according to claim 2, wherein the ethylenically unsaturated monomer is methyl acrylic acid. 제1항에 있어서, 수분산성 또는 수용성 폴리머의 표면 산가가 1.75 내지 3.43 mg KOH/건조 폴리머 g인 안정한 수성 하이브리드 결합제.The stable aqueous hybrid binder of claim 1, wherein the surface acid value of the water dispersible or water soluble polymer is 1.75 to 3.43 mg KOH / dry polymer g. 제1항에 있어서, 수분산성 또는 수용성 폴리머의 세럼상 산가가 0.07 내지 1.5 mg KOH/건조 폴리머 g인 안정한 수성 하이브리드 결합제.The stable aqueous hybrid binder according to claim 1, wherein the acid value of the water-dispersible or water-soluble polymer is from 0.07 to 1.5 mg KOH / dry polymer g. 제1항에 있어서, 콜로이드성 실리카가 침전 실리카, 마이크로 실리카, 발열성 실리카, 충분한 순도를 가지는 실리카 겔, 또는 이들의 혼합물로부터 유도되는 안정한 수성 하이브리드 결합제.The stable aqueous hybrid binder of claim 1, wherein the colloidal silica is derived from precipitated silica, microsilica, pyrogenic silica, silica gel with sufficient purity, or mixtures thereof. 제1항에 있어서, 최종 pH 값이 8.5 내지 11인 안정한 수성 하이브리드 결합제.The stable aqueous hybrid binder of claim 1, wherein the final pH value is between 8.5 and 11. 제1항에 있어서, 중화제가 2-아미노메틸-2-메틸-프로판올, 암모늄 또는 그의 혼합물인 안정한 수성 하이브리드 결합제.The stable aqueous hybrid binder of claim 1, wherein the neutralizing agent is 2-aminomethyl-2-methyl-propanol, ammonium or a mixture thereof. 수분산성 또는 수용성 폴리머의 표면 산가가 1.0 내지 4.0 mg KOH/건조 폴리머 g이고; 수분산성 또는 수용성 폴리머의 세럼상 산가가 0 내지 2.3 mg KOH/건조 폴리머 g이며, 최종 pH 값이 중화제의 사용으로 8.5 이상으로 조절된 제1항에 따른 안정한 수성 하이브리드 결합제의 신규 제조방법.The surface acid value of the water-dispersible or water-soluble polymer is from 1.0 to 4.0 mg KOH / g of dry polymer; A process for the preparation of a stable aqueous hybrid binder according to claim 1, wherein the acid value of the water-dispersible or water-soluble polymer is from 0 to 2.3 mg KOH / g of dry polymer and the final pH value is adjusted to 8.5 or more by the use of a neutralizing agent. 제1항에 따른 안정한 수성 하이브리드 결합제를 포함하는 코팅 조성물.A coating composition comprising a stable aqueous hybrid binder according to claim 1.
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